Wann sollte man auf Erdgasmotoren umsteigen?

Busse in Rot, Gelb und Weiß fahren einen Highway entlang

Erdgasmotoren können eine gute Option für Nutzfahrzeuge sein. Sie sind leiser als Dieselmotoren, reduzieren die Luftverschmutzung und helfen Flotten, besonders im Hinblick auf Kraftstoff viel Geld bei den Betriebskosten zu sparen. Warum wechseln also nicht mehr Flotten auf Erdgasmotoren?

Komprimierte Erdgas- oder CNG-Motoren sind eine gute Option für eine breite Palette von Flotten und Nutzfahrzeuganwendungen, aber nicht alle.

Passen Erdgasmotoren gut zu Ihrem Geschäfts- oder Missionsprofil? Wir werden einige der wichtigsten Vorteile von Erdgasmotoren und einige der Nachteilen darlegen, damit Sie entscheiden können, wo Erdgas eine praktikable Option für Ihre Flotte ist.

Missionsprofil und Infrastruktur beim Umstieg auf Erdgasmotoren

Angesichts des aktuellen Zustands der Verfügbarkeit von Erdgastankinfrastruktur sind Flotten, die heute mit CNG den größten Erfolg sehen, diejenigen, die jede Nacht zur Basis zurückkehren. Es sind Flotten, die ihre Strecken mit einem einzigen Kraftstofftank absolvieren, zur Basis zurückkehren und "hinter dem Gitter" auftanken können.

Am Ende ihrer Schicht parken Fahrer ihr Fahrzeug auf einem bestimmten Platz. Sie verbinden eine Kraftstoffdüse mit dem Fahrzeug und fahren nach Hause. Am nächsten Tag ist der Tank voll. Transitbusse, Müllwagen, städtische Lieferwagen und regionale Transport-Sattelschlepper sind gute Beispiele für Fahrzeuge, die in einem zentralen Depot effektiv tanken können. Das Hinter dem Betankungssystem hinter dem Gitter ist für diese Anwendungen gut geeignet.

Es gibt Einrichtungskosten, die mit der Einrichtung von Betankungskapazitäten vor Ort verbunden sind, aber die meisten Erdgaskraftstofflieferanten bieten Optionen für die Installation von Kraftstoffpumpen an, ohne dass im Voraus Geld bezahlt wird. Die Kosten werden in den Kraftstoffvertrag mit einer Laufzeit von drei Jahren eingearbeitet. Dies sorgt für stabile Kraftstoffkosten über die gesamte Lebensdauer des Vertrags und die Einsparungen sind erheblich im Vergleich zu den hohen Kosten für Dieselkraftstoff, der viel flüchtiger ist.

Für schwere oder Langstrecken-Lkw ist das Betanken schwieriger. Sie verlassen sich auf öffentliche Tankstellen entlang der großen Fernstraßen. Aktuell wird die Anzahl der öffentlichen CNG-Pumpen durch die Anzahl der Dieselpumpen reduziert, aber Cummins und mehrere Partner der Transportindustrie machen Schritte, um dies zu ändern. Das Unternehmen hat kürzlich einen Plan zur Zusammenarbeit mit Love's Travel Stops und Trillium bekannt gegeben, um kohlenstoffarme und kohlenstofffreie Kraftstoff- und Antriebsstranglösungen zu verbessern.

Cummins hat kürzlich auch Pläne zur Entwicklung eines 15-Liter-Erdgasmotors bekannt gegeben, den X15N, der für Langstreckenanwendungen der Klasse 8 entwickelt wurde. Die Neuigkeiten zum X15N sorgen bereits für großes Interesse und Aufregung auf dem nordamerikanischen Schwerlast-Lkw-Markt. So sehr wurde er von Heavy Duty Trucking (HDT) als eines der Top 20 neuen Produkte 2022 genannt.

Diese Investitionen in neue Produkte und in die Betankungsinfrastruktur erleichtern die Integration von Erdgasfahrzeugen für Langstreckenflotten.

Wartungs- und Sicherheitserwägungen für Erdgasmotoren

Zusätzlich zur Erwägung des Betankungsbedarfs gibt es einzigartige Wartungsanforderungen, die berücksichtigt werden sollten.

CNG-Systeme haben drei Hauptgefahren: Hochdruck, Feuer und Asxiation. Ein hoher Druck ist die hauptanliegend, da der nominale Fülldruck des in den Kraftstofftanks gespeicherten CNG 3.600 psi beträgt. Um Hochdruckprobleme zu beheben, sind die Hochdruck-CNG-Kraftstoffsystemkomponenten außer CNG-Zylindern so konzipiert, dass sie dem vierfachen ihres Nenndrucks standhalten. Dadurch können sie mindestens 14.400 psi ohne Platzen standhalten.

CNG-Zylinder sind nach strengen staatlichen Standards gebaut und bestehen aus viel robusteren Materialien als Benzin- oder Dieselkraftstoff-Lagertanks. Alle CNG-Kraftstoffzylinder müssen so hergestellt werden, dass sie dem 2,25-fachen ihres Fülldrucks standhalten. Das bedeutet, dass alle CNG-Zylinder einen minimalen Berstdruck von 8.100 psi haben, der weit über den Kraftstoffzufuhrdrücken von CNG-Tankstellen liegt.

Um CNG-Zylinder im Brandfall oder über Druck zu schützen, sind Überdruckgeräte (PRDs) installiert, die für das Öffnen bei einer bestimmten Temperatur oder einem bestimmten Druck ausgelegt sind und den Zylinder von seinem Druckgehalt entlasten. Jeder Zylinder ist mit mindestens einer dieser obligatorischen Sicherheitsvorrichtungen ausgestattet– und viele Zylinder haben zwei oder mehr PRDs.

Nicht jede Wartungseinrichtung kann für die Wartung von CNG-Fahrzeugen verwendet werden. Einrichtungen, die Fahrzeuge mit flüssigen Kraftstoffen unterstützen, verfügen über mehrere Sicherheitsmerkmale, die sich von den Sicherheitsanforderungen für den Betrieb von Erdgas-Lkw unterscheiden.

Zum Beispiel verfügen Innenanlagen für Diesel-Lkw über Belüftungssysteme, die Kraftstoffdämpfe in bodennaher Nähe auffangen, da flüssige Kraftstoffdämpfe schwerer sind als Luft. Die Komponenten von Erdgas sind leichter als Luft und steigen bis zur Decke auf. Das bedeutet, dass CNG-Wartungsanlagen Sensoren und Belüftungssysteme auf Deckenebene benötigen, um Techniker zu alarmieren, die potenziell gefährlich sind. Die Geschäfte müssen außerdem von einem Feuerwehrdienst für eine ordnungsgemäße Belüftung zertifiziert werden, was im Vergleich zu anderen herkömmlichen Geschäften nicht erforderlich ist. Zusätzlich zur ordnungsgemäßen Belüftung müssen CNG-Serviceanlagen über Methandetektoren verfügen.

Es ist entscheidend, dass CNG-Fahrzeuge gemäß den vom Hersteller empfohlenen Wartungsintervallen gewartet werden. Dazu gehört die Sicherstellung, dass die Ölwechsel pünktlich und anhand eines Zeitplans, der auf den Betriebsstunden basiert, durchgeführt werden. Außerdem ist es wichtig, das richtige Motoröl zu verwenden. Die Erdgasmotoren von Cummins verwenden eine andere Ölspezifikation als ihre Diesel-Gegenstücke. 2018 gab Cummins eine neue Ölspezifikation bekannt – den Cummins Engineering Standard (CES) 20092 –, die längere Ablassintervalle ermöglicht.

Wenn Sie an den Aufbau eines Erdgastankstellens oder an die Wartung von Erdgasfahrzeugen auf Ihrem Gelände denken, ist es eine gute Idee, die Kosten dieser Modifikationen einzuschätzen. Wenn sie niedrig sind, können die wirtschaftlichen Vorteile von Fahrzeugen mit Erdgasmotor diese Schaltkosten übertreffen.

Rolle von Erdgasmotoren bei der Erreichung der Umweltziele

Der Wechsel zu Erdgasmotoren ist eine der besten Möglichkeiten für Nutzfahrzeugflotten, ihre Emissionen von NOx, Feinstaub und VOC zu reduzieren – und darüber hinaus die Anerkennung anderer ökologischer Nachhaltigkeitsvorteile von Erdgasmotoren.

Die Reduzierung von Emissionen hat jedoch nicht die gleichen Vorteile für die Luftqualität für jedes Fahrzeug. Lkw, die auf leicht befahrenen Straßen in befahrenen Gebieten eingesetzt werden, haben möglicherweise keinen nennenswerten Einfluss auf die lokale Luftqualität. Es ist auch unwahrscheinlich, dass sie einen signifikanten Abbau verursachen. Wenn derselbe Lkw zwischen dem Hafen von Los Angeles und den Logistikzentren in der Region im Einsatz wäre, würden seine Emissionen wahrscheinlicher zu Bedenken der lokalen Luftqualität beitragen.

Daher sollten Unternehmen, die Berufsfahrzeuge im städtischen Bereich betreiben, den Einsatz von Erdgasmotoren in Erwägung ziehen. Der Wechsel zu Erdgas ist für die Gemeinden, in denen diese Unternehmen tätig sind, von Vorteil. Ihre Kunden, die oft in diesen Gemeinden tätig sind, profitieren am meisten von einer besseren Luftqualität.

Vorschriften, die bei der Umstellung auf Erdgasmotoren berücksichtigt werden müssen

Die Reduzierung von Emissionen ist eine gute Möglichkeit, in der Gemeinde gute Erträge zu erzielen, aber manchmal geht es auch um die Einhaltung der Vorschriften. In einigen Bereichen gelten sowohl für den Verkauf von neuen Fahrzeugen als auch für im Einsatz eingesetzte Fahrzeuge strenge Emissionsstandards. Kalifornien zum Beispiel erzwingt eine Reihe von Regeln, die für Schwerlast-Dieselfahrzeuge gelten.

Aufgrund dieser Vorschriften müssen ab 2023 alle Verteiler-Lkw, die Dieselmotoren verwenden, einen 2010 oder neueren Motor benötigen. Wenn Ihr Unternehmen zu denJenigen gehört, die Lkw oder Motoren ersetzen, sollten Sie möglicherweise einen Wechsel zu Erdgas in Erwägung ziehen, da dies eine sehr kostengünstige Möglichkeit sein kann, die Emissionsstandards zu erfüllen und Geld beim Kraftstoff zu sparen.

Sowohl die Environmental Protection Agency (EPA) als auch das California Air Resources Board (CARB) haben strengere Emissionsvorschriften, die in den Jahren 2024 und 2027 kommen. Der Cummins X15N ist zertifiziert, um nicht nur diese Emissionsanforderungen zu erfüllen, sondern auch zu übertreffen, was die Einhaltung der Vorschriften für die nächsten Jahre sicherstellt.

Kurz, Erdgasmotoren können Flotten dabei helfen, ihre gesamten Transportemissionen und langsameren Betriebskosten zu senken, ohne dass ihr täglicher Betrieb oder ihr Einsatzprofil erheblich beeinträchtigt wird. Darüber hinaus spielt Erdgas als Kraftstoff in unserer Zukunft für erneuerbare Energien eine wichtige Rolle.

 

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Puneet Singh Jhawar

Puneet Singh Jhawar

Puneet Jhawar ist General Manager des globalen Erdgasgeschäfts von Cummins Inc. In dieser Funktion ist er für die Produktvision, das Finanzmanagement und die Gesamtleistung des Erdgasgeschäfts verantwortlich. Während seiner 14-jährigen Karriere bei Cummins hat Jhawar erfolgreiche Beziehungen zu einer Reihe von größten Kunden von Cummins geknabren. Jhawar verfügt über umfangreiche globale Erfahrung mit Positionen im Nahen Osten, Indien, Europa und den USA.

Reduzieren Sie die Emissionen Ihrer Flotte mit Erdgasmotoren

LKW und PKW im Straßenverkehr

Der Wechsel zu Fahrzeugen mit Erdgasmotoren hat viele gute Gründe, wie z. B. Einsparungen beim Kraftstoff und beim Fahrzeug, eine bessere Fähigkeit, Betriebskosten vorherzusagen und Probleme bei kaltem Wetter zu vermeiden.

Ein weiterer Hauptgrund, warum viele Flottenbetreiber in Fahrzeuge mit komprimiertem Erdgas (CNG) investieren, ist, dass sie die Emissionen erheblich senken können. In der Tat hat der Bericht vom 2022 State of Sustainable Fleets ergeben, dass 96 Prozent der untersuchten CNG-Nutzer sagen, dass CNG-Fahrzeuge die Emissionen gleich oder besser reduzieren als Diesel- und Benzinmotoren.

Warum ist es wichtig, die Emissionen zu reduzieren?

Kraftfahrzeuge sind für viele Unternehmen ein unverzichtbares Werkzeug. Leider können sie Luftverschmutzung verursachen und zum Klimawandel beitragen. Durch die richtigen Upgrades können sowohl die Emissionen von Treibhausgasen als auch von häufigen Schadstoffen reduziert werden, die sich auf die Luftqualität vor Ort auswirken.

Für einige Unternehmen ist die Reduzierung von Emissionen eine Frage der Reaktion auf die Bedürfnisse ihrer Kunden. Müllsammelunternehmen können beispielsweise durch den Betrieb sauberer und leiserer Lkw ihren Ruf in den Gemeinden verbessern, in den sie dienen. Vertragsunternehmen von Schulbussen können sich durch den Betrieb von Bussen unterscheiden, die zur Pick-up-Zeit keine Luftverschmutzung rund um die Schulen verursachen.

Einige Unternehmen haben außerdem umfassendere Umwelt-, Sozial- und Governance-Ziele, darunter eine Reduzierung der Emissionen. Obwohl Upgrades zur Emissionsreduzierung kostenintensiv sind, sind viele öffentliche Unternehmen der Ansicht, dass der ESG-Fortschritt den Wert der Aktionäre auf lange Sicht erhöht.

In einigen Fällen ist die Reduzierung der Emissionen eine Frage der Einhaltung der Umweltvorschriften. Der Hafen von Los Angeles zum Beispiel verfügt über strenge Emissionsstandards, denen Drayage-Lkw, die den Hafen bedienen, entsprechen müssen.

Warum Erdgas zur Reduzierung von Flottenemissionen wählen?

Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Treibhausgasemissionen eines Fahrzeugs zu reduzieren. Der Einsatz von Biokraftstoffen ist beispielsweise ein guter Weg, um den Betrieb eines Fahrzeugs klimaneutraler zu gestalten.

Es gibt auch andere Möglichkeiten, die Abgase eines Fahrzeugs aus NOx, Feinstaub und anderen Schadstoffen zu putzen. Dieselfahrzeuge, die beispielsweise mit einem Partikelfilter und einem Katalysator ausgestattet sind, können mit minimalen Emissionen betrieben werden. Wenn Sie auf Erdgasmotoren umschalten, können Sie beides tun.

Erdgasfahrzeuge sind eine bewährte Technologie, die es seit Jahrzehnten gibt. In den USA wird jedes Jahr etwa ein Drittel aller gebauten Transitbusse mit Erdgas betrieben. Neben Transitbussen gibt es viele andere Beispiele für Erdgasmotoren in Lkw und Bussen.

Erdgasmotoren bieten viele Vorteile für den Transport. Sie können die Emissionen gemeinsamer Schadstoffe Ihrer Flotte reduzieren und den Ausstoß von Treibhausgasen senken. Erdgas ist in der Regel auch deutlich günstiger als Mineralölkraftstoffe, so dass die Einführung von Erdgasmotoren einen unmittelbaren wirtschaftlichen Vorteil bietet.

Im Jahr 2021 behielt CNG einen klaren Kostenvorteil und eine relative Preisstabilität gegenüber der Preisvolatilität von Diesel bei. Bei CNG gab es im Durchschnitt einen Preisanstieg von ca. 3 % an öffentlichen Tankstellen. Während die Dieselpreise landesweit fast 19 % stiegen und im Durchschnitt 25 % höher waren als der CNG-Preis auf DGE-Basis (Diesel Gallonen-Gleichwertig). Daher stellten die Kraftstoffkosten für CNG-Nutzer in der jährlichen Umfrage zum Zustand nachhaltiger Flotten einen zentralen Vorteil darstellten. 79 % der Teilnehmer melden niedrigere Kosten als Vorteil.

Welche Ergebnisse sollten Sie von Erdgasmotoren erwarten?

Bei der Aufrüstung einer Flotte älterer Fahrzeuge können Sie mit einer Reduzierung der Treibhausgasemissionen rechnen.

Ein neuer Transitbus, der z. B. mit einem Erdgasmotor L9N von Cummins ausgestattet ist, hat typischerweise 11 % weniger Treibhausgasemissionen aus bohrlochen Rädern als ein älterer Dieselbus. (Wenn der ältere Bus durch einen neuen Bus mit der Dieselversion des L9N-Motors ersetzt wird, würden die Emissionen nur um 6 % reduziert). Durch den Austausch einer mittelgroßen Flotte, die aus 100 Linienbussen besteht, und CNG-Bussen können im Durchschnitt etwa 1.300 Tonnen CO2-Emissionen pro Jahr eliminiert werden. Das entspricht der Entfernung von 280 Autos von der Straße.

Wenn erneuerbares Erdgas (RNG) verwendet wird, kann die Reduzierung der Treibhausgasemissionen noch größer sein. Erneuerbares Erdgas wird in erster Linie mit Methan hergestellt, das aus der Zersetzung von organischem Abfall entsteht. Dazu kann Deponiegas oder Methan gehören, das aus Abwasseraufbereitungsanlagen oder Landwirtschaftsabfällen aufgenommen wird.

Durch den Einsatz von RNG wird der Kohlenstoffgehalt insgesamt reduziert, da RNG mit Methan hergestellt wird, das sonst nicht begast worden wäre. Die Aufnahme dieser Gase verhindert, dass sie in die Atmosphäre gelangen, und reduziert den Gesamtwert vom Bohrloch bis zum Rad erheblich. Je nach RNG-Ausgangsstoff kann er die Kohlenstoff-Belastung sogar auf unter Null senken. Erneuerbares Erdgas ist funktional identisch mit Erdgas, das aus fossilen Ressourcen gewonnen wird. Die Kombination von fossilem Erdgas mit selbst kleinen Mengen an RNG kann sofortige Umweltvorteile bieten. Und jedes Jahr wird RNG zu einem größeren Prozentsatz aller CNG in Nordamerika und trägt damit zur Rolle von Erdgas in unserer erneuerbaren Zukunft bei.

Es ist egal, warum Sie eine Integration von Erdgasfahrzeugen in Ihre Flotte erwägen. Cummins bietet eine Reihe von CNG-Motoroptionen, um die härtesten Arbeiten zu bewältigen.


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Puneet Singh Jhawar

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Puneet Jhawar ist General Manager des globalen Erdgasgeschäfts von Cummins Inc. In dieser Funktion ist er für die Produktvision, das Finanzmanagement und die Gesamtleistung des Erdgasgeschäfts verantwortlich. Während seiner 14-jährigen Karriere bei Cummins hat Jhawar erfolgreiche Beziehungen zu einer Reihe von größten Kunden von Cummins geknabren. Jhawar verfügt über umfangreiche globale Erfahrung mit Positionen im Nahen Osten, Indien, Europa und den USA.

Erkenntnisse über Erdgasmotoren für Lkw- und Busflotten

Vor einem Gebäude geparkte Lastwagen in einer Reihe

Im Bereich der Nutzfahrzeuge gibt es immer mehr Möglichkeiten, Flotten bei der Reduzierung ihrer gesamten Transportemissionen zu unterstützen. Es kann schwierig werden, zu navigieren, unabhängig davon, ob eine Flotte versucht, mit strengeren Emissionsvorschriften Schritt zu halten oder die ESG- und Nachhaltigkeitsziele von Unternehmen zu erfüllen. Die Komplexität bei der Integration von kohlenstoffärmeren Kraftstoffarten, der Schulung von Fahrern, dem Erlernen neuer Serviceanforderungen oder der Zerspanung der politischen Unsicherheit in puncto Einführung alternativer Kraftstoffe kann überwältigend und überwältigend sein.

Am wichtigsten ist jedoch, dass Flotten sich keine größeren Störungen ihres Geschäftsmodells leisten können. Sie müssen eine ähnliche Leistung und einen ähnlichen Bereich beibehalten, den sie von Dieselmotoren erhalten, um ihr Geschäft effektiv zu betreiben, während sie gleichzeitig Schritte unternehmen, um sauberer und effizienter zu laufen. Hier kann Cummins helfen.

Cummins entwickelt eine breite Palette von kohlenstoffarmen Lösungen, um Flotten dabei zu helfen, den Weg zu null Emissionen zu beginnen, ohne den täglichen Betrieb des Unternehmens zu erheblichen Störungen zu verursachen. Cummins hat Produkte, die null Abgasemissionen liefern, wie batterieelektrische (BEV) und Wasserstoffbrennstoffzellen. Darüber hinaus produzieren wir nahezu null Verbrennungsprodukte wie Propan, Wasserstoff und Erdgas.

In diesem Artikel konzentrieren wir uns speziell auf komprimierte Erdgasmotoren (CNG)-Motoren und -Fahrzeuge, die zu den ausgereiftesten, bewährtesten und am wenigsten schädigenden kohlenstoffarmen Fahrzeugtypen zählen, die heute erhältlich sind.

Welche Vorteile haben Erdgasmotoren und -fahrzeuge?

Erdgasmotoren und -fahrzeuge (oder NGVs) gibt es seit Jahrzehnten. Cummins hat eine geschichte der Herstellung von CNG-Motoren, die mehr als 30 Jahre zurückreicht. Wir haben in dieser Zeit mehr als 85.000 Erdgasmotoren gebaut. Die Motoren sind heute getestet, bewährt und erhältlich.

Erdgas ist eine reichlich vorhandene einheimische Kraftstoffquelle, die nicht mit dem globalen Ölmarkt verbunden ist. Das bedeutet, dass Kraftstoff weithin erhältlich ist und der Preis stabiler und günstiger ist als der Preis für Diesel und Benzin.

Erdgas kann auch Leistungs- und Drehmomentwerte liefern, die denen von Flotten mit Diesel ähnlich sind. Daher ist es leicht, CNG-Fahrzeuge in eine Flotte einzubauen oder ältere Diesel-Lkw zu ersetzen, ohne die gesamte Nutzlast, die das Fahrzeug transportieren kann oder die Reichweite, die es zurücklegen kann, erheblich zu berücksichtigen. Dies ist besonders wichtig für Anwendungen wie Linienbus, Regionalverkehr, Müllabnahme sowie Pick-up- und Lieferanwendungen. Von einem CNG-Fahrzeug wird erwartet, dass es Hunderte von Kilometern fährt und die meiste Zeit mit voller Last arbeitet.

Ein weiterer großer Vorteil von Erdgas im Transportwesen ist die Fähigkeit, mit erneuerbarem Erdgas (RNG) Kohlenstoffemissionen unter Null zu erzielen. Erneuerbares Erdgas wird in erster Linie mit Methan hergestellt, das aus der Zersetzung von organischem Abfall entsteht. Dazu gehören Deponiegas oder Methan, das aus Abwasseraufbereitungsanlagen oder Landwirtschaftsabfällen aufgenommen wird.

Durch den Einsatz von RNG wird der Kohlenstoffgehalt insgesamt reduziert, da RNG mit Methan hergestellt wird, das sonst nicht begast worden wäre. Die Erfassung dieser Gase verhindert, dass sie in die Atmosphäre gelangen, und reduziert erheblich den Gesamtwert von RNG-Fahrzeugen, wodurch die fahrzeuggenerierte Kohlenstoffbelastung je nach RNG-Ausgangsstoff auf unter Null gesenkt wird. Erneuerbares Erdgas ist außerdem funktional identisch mit Erdgas, das aus fossilen Ressourcen gewonnen wird. Die Kombination von fossilem Erdgas mit selbst kleinen Mengen an RNG kann sofortige Umweltvorteile bieten. Und jedes Jahr wird RNG zu einem größeren Prozentsatz aller CNG,die in Nordamerika eingesetzt werden, und trägt damit dazu bei, wie wichtig Erdgas in unserer erneuerbaren Zukunft sein wird.

Dieser erhebliche Rückgang der Kohlenstoffemissionen von RNG ist einer der Gründe, warum Unternehmen wie Waste Management, UPS und Werner Trucking in Erdgas-Lkw investieren.

Diese Unternehmen sind nicht allein. Der Bericht zum Stand der nachhaltigen Flotten 2022 stellte fest, dass Flotten mit von RNG angetriebenen Lkw die reduzierten Emissionen konsequent als einen wichtigen Vorteil von Erdgasfahrzeugen bezeichneten. 2021 lag die durchschnittliche Kohlenstoff-Belastung aller im California Low Carbon Fuel Standard (LCFS) angegebenen Erdgasvorkommen unter Null, was NGVs zur einzigen kohlenstofffreien Transportoption für Flotten machte.

Welche wirtschaftlichen Auswirkungen hat der Wechsel zu Erdgasmotoren?

Im Jahr 2021 hatte komprimiertes Erdgas im Vergleich zu Diesel, das ein volatileres Jahr hatte, einen klaren Kostenvorteil und eine relative Preisstabilität. Der saubere Kraftstoff bewies weiterhin seinen Wert, wobei der Preis für CNG an öffentlichen Tankstellen im Vergleich zu 2020 im Durchschnitt um ca. 3 % anstieg.

Die Dieselpreise stiegen landesweit fast 19 % und lagen durchschnittlich 25 % über dem Preis für CNG auf DGE-Basis (Diesel Gallonen-Äquivalent). Die Kraftstoffkosten sind ein primärer Vorteil für CNG-Nutzer in der jährlichen Umfrage zum Status nachhaltiger Flotten, wobei 79 % der Teilnehmer niedrigere Kosten als Vorteil melden.

Welche Anwendungen passen gut zu Erdgasmotoren?  

Die meisten kommerziellen Anwendungen passen gut zu Erdgas. Es gibt viele Beispiele für Erdgasmotoren in Lkws und Bussen. Flotten, die bei der Einführung von NGVs führend sind, sind Fahrzeuge für die Entsorgung, den Regionalverkehr, Transitbusse, Fracht, kommunale und öffentliche Versorgungsanwendungen. Genau wie Dieselfahrzeuge "fahren diese Flotten jeden Tag zurück zur Basis", um an vor Ort installierten CNG-Betankungspunkten aufzutanken, um die Befüllung zu erleichtern.

Für schwere oder Langstrecken-Lkw ist das Betanken schwieriger. Langstrecken-Lkw verlassen sich auf öffentliche Betankungsstationen entlang der großen Fernstraßen. Derzeit wird die Anzahl der öffentlichen CNG-Pumpen durch die Anzahl der Dieselpumpen reduziert, aber Cummins und mehrere Partner der Transportindustrie machen Schritte, um dies zu ändern. Das Unternehmen hat kürzlich einen Plan zur Zusammenarbeit mit Love's Travel Stops und Trillium bekannt gegeben, um kohlenstoffarme und kohlenstofffreie Kraftstoff- und Antriebsstranglösungen zu verbessern.

Cummins hat kürzlich auch Pläne zur Entwicklung eines 15-Liter-Erdgasmotors bekannt gegeben, den X15N, der für Langstreckenanwendungen der Klasse 8 entwickelt wurde. Die Neuigkeiten zum X15N sorgen bereits für großes Interesse und Aufregung auf dem nordamerikanischen Schwerlast-Lkw-Markt. So sehr wurde er von Heavy Duty Trucking (HDT) als eines der Top 20 neuen Produkte 2022 genannt.

Wann ist ein Wechsel zu Erdgasmotoren sinnvoll?

Unter dem Strich beruht der Wechsel auf Erdgasmotoren auf eine Geschäftsentscheidung, die auf dem spezifischen Betriebszyklus und dem Missionsprofil einer individuellen Flotte basiert. Die operativen und finanziellen Auswirkungen sollten sorgfältig evaluiert werden. Immer mehr Unternehmen erkennen die Vorteile von NGVs an, aber jede Situation ist anders.

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Puneet Jhawar ist General Manager des globalen Erdgasgeschäfts von Cummins Inc. In dieser Funktion ist er für die Produktvision, das Finanzmanagement und die Gesamtleistung des Erdgasgeschäfts verantwortlich. Während seiner 14-jährigen Karriere bei Cummins hat Jhawar erfolgreiche Beziehungen zu einer Reihe von größten Kunden von Cummins geknabren. Jhawar verfügt über umfangreiche globale Erfahrung mit Positionen im Nahen Osten, Indien, Europa und den USA.

Informationen über Wasserstoffmotoren für Flottenbetreiber

Diagonal auf einem Parkplatz geparkte Schwerlastwagen

Wenn Sie eine Flotte von Nutzfahrzeugen verwalten, haben Sie wahrscheinlich schon einmal Wasserstoffmotoren und Wasserstoffbrennstoffzellen gelesen oder gehört. Brennstoffzellen sind im Laufe der Jahre weit und haben eine gute Zukunft. Wasserstoffmotoren und Wasserstoffbrennstoffzellen haben jeweils ihre Rolle bei der Dekarbonisierung des kommerziellen Transportsektors heute und in den kommenden Jahrzehnten. Im Hinblick auf Wasserstoffmotoren gibt es neben der Zuverlässigkeit und Langlebigkeit weitere wichtige Erkenntnisse, die Flotten berücksichtigen sollten.

Wasserstoffmotoren sind eine bekannte Technologie

Der Antrieb von Fahrzeugen mit Wasserstoffmotoren ist so vertraut, wie er Wasserstoff nur in einen regelmäßigen Verbrennungsmotor pumpt.

Nun, fast regelmäßig.

Wasserstoffmotoren erfordern einige Modifikationen, um sicher und effizient zu arbeiten. Zum Beispiel muss das Zündsystem speziell für Wasserstoff entwickelt werden, um Probleme wie Vorzündung und Klopfen des Motors zu vermeiden. Aber die gesamte Architektur von Motor und Antriebsstrang und die Funktionsweise des Wasserstoffmotors bleiben fast identisch mit ihren Diesel-Gegenstücken. Eine Ausnahme bildet das Kraftstoffsystem. Wasserstoff wird in Gaszylindern gespeichert, die speziell für sehr hohe Drücke ausgelegt sind. Es wird empfohlen, während der Wartung einen sicheren Umgang mit Wasserstoff zu erlernen.

Transparenter Halbmotor mit rotem Motor im Inneren

Wasserstoff-Verbrennungsmotoren (ICEs) können extrem effizient sein und haben im Vergleich zu anderen kohlenstofffreien Lösungen überzeugende Gesamtbetriebskosten. Mit der funkgezündeten Cummins-Technologie und den kraftstoffaggnostischen Motorplattformen erreichen wir einen thermischen Bremswirkungsgrad (BTE), der die heutige Effizienz des Erdgasmotors übertrifft. Mit einer weiteren Verfeinerung kann auch ein dieselähnlicher Wirkungsgrad erreicht werden. Die Effizienz kann durch die Kombination von Wasserstoff-ICE in einem Hybridantrieb und durch den Einsatz fortschrittlicher Funktionen wie dem ADEPT-System von Cummins weiter verbessert werden.

Wasserstoffmotoren sind ein effektiver Weg zur Reduzierung von Emissionen und zur Dekarbonisierung

Entscheidend ist, dass Wasserstoffmotorfahrzeuge neben Denkmengen, die durch die Verbrennung von Schmierstoffen entstehen, kein CO2 freisetzen. Solange sie mit grünem Wasserstoff laufen, verursacht ihr Betrieb keine kohlenstoffhaltigen Emissionen.

Der Betrieb von nahezu emissionsfreien Fahrzeugen hat jedoch einen Preis. Dies gilt für jede kohlenstoffarme Technologie. Für bestimmte Anwendungen werden jedoch wahrscheinlich eher Beispiele für Wasserstoffmotoren zu finden sein, wie z. B. Schwerlast-Lkw.

Wann sind Fahrzeuge mit Wasserstoffmotoren das Richtige für Ihr Unternehmen?

Sagen wir also, Ihr Unternehmen muss die Treibhausgasemissionen senken. Wann sind Fahrzeuge mit Wasserstoffmotor die richtige Lösung?

Erstens benötigen Sie eine Kraftstoffstrategie. Flotten, deren Fahrzeuge jede Nacht in ein zentrales Depot "nach Hause" fahren, sind gute Kandidaten. Wasserstofftankstellen können im zentralen Depot installiert werden. Diese Art der Betankungsstrategie ist vielen CNG-Fahrzeugführern bekannt.

Wenn Ihre Fahrzeuge in der Regel zwischen Vertriebszentren, die sich innerhalb von ein paar hundert Meilen voneinander befinden, hin und her fahren, kann ein ähnliches Tanksystem funktionieren.

Wenn Sie Langstrecken-Lkw auf festen Strecken betreiben, können Wasserstoffmotoren auch sinnvoll sein, solange entlang der Strecken Wasserstofftankstellen installiert sind. Mehrere Unternehmen und Behörden bauen dafür Wasserstoff-Versorger.

Mittelschwere und schwere Fahrzeuge, die mehr als zwei oder drei hundert Meilen pro Tag fahren, werden mit einem Wasserstoffmotor besser im Einsatz sein als mit batterieelektrischer Technologie. Lkw verbrauchen viel Leistung, so dass elektrische Lkw große Batterien benötigen. Theoretisch kann eine größere Batterie die Reichweite eines elektrischen Lkw erweitern. Dies hat jedoch einen Preis in Bezug auf entgangenen Laderaum, erhöhte Ladestillstände und höhere Kapitalkosten. Fahrzeuge mit Wasserstoffmotor können hingegen in Minuten tanken und erreichen ähnliche Reichweiten wie Dieselfahrzeuge, ohne die Nutzlastkapazität für die Reichweite zu nutzen.

Cummins entwickelt eine Reihe von Wasserstoffmotoren, darunter 6,7- und 15-Liter-Motoren. Sobald diese Motoren vollständig getestet und validiert sind, werden sie den Fahrzeugherstellern zur Verfügung gestellt. Cummins arbeitet mit Werner Enterprise, einem großen Transport- und Logistikunternehmen, an der Validierung seiner neuen 15-Liter-Erdgas- und Wasserstoffmotoren. Wasserstoffmotoren sind fast ein Ersatz für herkömmliche Motoren, sodass in den nächsten Jahren möglicherweise eine Wasserstoffmotor-Version Ihres Lieblings-Lkw verfügbar ist.


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Jim Nebergall

Jim Nebergall

Jim Nebergall ist General Manager des Geschäftsbereichs Wasserstoffmotoren bei Cummins Inc. und leitet die globalen Bestrebungen des Unternehmens bei der Kommerzialisierung von Verbrennungsmotoren mit Wasserstoffantrieb. Wasserstoff-Verbrennungsmotoren sind eine wichtige Technologie auf dem beschleunigten Weg zur Dekarbonisierung des Unternehmens.

Jim kam 2002 zu Cummins und hatte zahlreiche Führungspositionen im gesamten Unternehmen inne. Zuletzt war Jim als Direktor für Produktstrategie und Management für das nordamerikanische On-Highway-Motorengeschäft tätig. Jim setzt sich leidenschaftlich für Innovation ein und hat seine Karriere bei Cummins der Weiterentwicklung von Technologien zur Verbesserung der Umwelt verschrieben. Er erweiterte die Grenzen der kundenorientierten Innovation, um Cummins als führenden Anbieter von Antriebssträngen der Wahl zu positionieren und ein Portfolio von fortschrittlichen Diesel- und Erdgas- bis hin zu Hybridantrieben zu verwalten.

Jim hat einen Bachelor-Abschluss in Elektro- und Computertechnik von der Purdue University. 2007 schloss er seinen Master of Business Administration an der Indiana University ab.

Informationen über Wasserstoffmotoren für Lkw- und Bushersteller

Transparenter Sattelschlepper mit rotem Wasserstoffmotor im Inneren

Wenn Sie ein Lkw oder ein Bushersteller sind, der bereits ein Wasserstoff-Brennstoffzellenprogramm hat, sollten Sie in Erwägung ziehen, eine Reihe von Fahrzeugen mit einem Wasserstoff-Verbrennungsmotor (ICE) als Option für Ihre Kunden anzubieten.

Warum? Die Gründe sind einfach. Es ist einfacher, einen Dieselmotor gegen einen Wasserstoffmotor auszutauschen, als ein Fahrzeug mit einer anderen Technologie zu entwerfen. Darüber hinaus sind Kunden, die am Kauf von Brennstoffzellenfahrzeugen interessiert sind, wahrscheinlich am Kauf von Fahrzeugen interessiert, die mit Wasserstoff-ICEs betrieben werden, um mit Wasserstoff zu beginnen, während die Brennstoffzellentechnologie weiter läuft. Die Vertrautheit mit der aktuellen Motortechnologie ist jedoch im Zentrum beider Gründe.

Wasserstoff-Verbrennungsmotoren sehen und fühlen sich vertraut

Für einen Erstausrüster (OEM) können aktuelle Fahrzeuge mit minimalem Aufwand neu gestaltet werden, um einen Wasserstoffmotor zu betreiben. Oft sind keine größeren Änderungen am Antriebsstrang, am Getriebe, an den Bremsen oder am Fahrgestell des Lkw erforderlich. Die intensivste Modifikation der Fahrzeugarchitektur in der Redesign-Phase kann der Einbau eines Wasserstoffkraftstoffsystems sein. Aber Cummins trägt in einem Joint Venture mit NPROXX, einem führenden Anbieter von Wasserstoffspeichersystemen, dazu bei, diese Modifikationen so reibungsfrei wie möglich zu gestalten. Durch das Angebot von durchgängigen Wasserstoffsystemen ermöglicht Cummins OEMs die einfache Konstruktion von Fahrzeugen mit Wasserstoffmotor. Dieser Ansatz ist auch für Flottenbetreiber relevant, die an Wasserstoffmotoren interessiert sind.

Wasserstoffmotoren erledigen die Arbeit und helfen bei der Dekarbonisierung 

Die Endkundenerfahrung beim Besitz und Betrieb eines Wasserstoff-ICE-Fahrzeugs ist mit dem Besitz und Betrieb eines Komprimierten Erdgasfahrzeugs (CNG) vergleichbar.

Fahrzeuge mit Wasserstoffmotor haben die Leistung, um härteste Arbeiten zu bewältigen. Fahrer werden feststellen, dass Wasserstoffmotoren die gleiche Leistung wie Erdgasmotoren liefern und dass diese sogar mit einem Dieselmotor vergleichbar sind. Wartungsmanager werden feststellen, dass die meisten Mechaniker, die für die Arbeit an einem herkömmlichen Benzin- oder Dieselmotor qualifiziert sind, einen Wasserstoffmotor warten können. Kunden, die CNG-Tankstellen auf ihren Anlagen eingerichtet haben, können außerdem feststellen, dass der Betrieb eines Wasserstofftankpunkts nicht viel anders ist.

Wasserstoff ist auch ein kohlenstofffreier Kraftstoff, so dass Wasserstoff-ICE-Besitzer ihre Dekarbonisierungsziele früher erreichen können. Wasserstoffmotoren können dazu beitragen, die gesamten kommerziellen Transportemissionen von Fahrzeugflotten zu reduzieren und den kohlenstoffhaltigen Fußabdruck eines Unternehmens insgesamt zu reduzieren.

Wasserstoffmotoren ebneten den Weg für Brennstoffzellenfahrzeuge

Also, wie ergänzen sich Ihr Brennstoffzellenprogramm und Ihre Wasserstoffmotoren? Wasserstoffmotoren und Wasserstoffbrennstoffzellen sind kein Entweder-oder eine Wahl. Im Gegensatz dazu wird die Einführung von Wasserstoffmotoren wahrscheinlich dazu beitragen, die Einführung von Brennstoffzellen zu erweitern.

Angesichts der 2027-produktion von Cummins-Wasserstoffmotoren können Sie davon ausgehen, dass in den nächsten Jahren mehr Kunden Lkw mit Wasserstoffmotoren im Einsatz haben werden.

Da immer mehr Wasserstofffahrzeuge auf die Straße kommen, werden sich die Vorteile von Wasserstoffmotoren für die Wasserstoffinfrastruktur unausweisbar zeigen. Für Ihre Kunden wird es einfacher und günstiger, Wasserstoff zu beziehen. Sie werden sich auch insgesamt durch die Nutzung von Wasserstoff als Kraftstoff wohler fühlen. Die Wasserstoffspeichertechnologie wird außerdem ausgereifter und in größerem Umfang eingesetzt. Diese erleichtern schließlich auch den Einsatz von Brennstoffzellenfahrzeugen.

Wenn Sie mehr erfahren möchten, sollten Sie auch die Antworten auf häufig gestellte Fragen zu Wasserstoffmotoren überprüfen.


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Jim Nebergall ist General Manager des Geschäftsbereichs Wasserstoffmotoren bei Cummins Inc. und leitet die globalen Bestrebungen des Unternehmens bei der Kommerzialisierung von Verbrennungsmotoren mit Wasserstoffantrieb. Wasserstoff-Verbrennungsmotoren sind eine wichtige Technologie auf dem beschleunigten Weg zur Dekarbonisierung des Unternehmens.

Jim kam 2002 zu Cummins und hatte zahlreiche Führungspositionen im gesamten Unternehmen inne. Zuletzt war Jim als Direktor für Produktstrategie und Management für das nordamerikanische On-Highway-Motorengeschäft tätig. Jim setzt sich leidenschaftlich für Innovation ein und hat seine Karriere bei Cummins der Weiterentwicklung von Technologien zur Verbesserung der Umwelt verschrieben. Er erweiterte die Grenzen der kundenorientierten Innovation, um Cummins als führenden Anbieter von Antriebssträngen der Wahl zu positionieren und ein Portfolio von fortschrittlichen Diesel- und Erdgas- bis hin zu Hybridantrieben zu verwalten.

Jim hat einen Bachelor-Abschluss in Elektro- und Computertechnik von der Purdue University. 2007 schloss er seinen Master of Business Administration an der Indiana University ab.

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